郝越林
(甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局張掖礦產(chǎn)勘查院,甘肅 張掖 734000)
軟土含水量較高,孔隙比大,具有高壓縮性、弱滲透性、固結(jié)緩慢、承載力低等特性。因此,為了保證工程建設(shè)質(zhì)量,必須要充分的重視軟土地基的巖土工程勘察工作。下文當(dāng)中結(jié)合實踐,在對軟土地基具有的特點進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,探討軟土地基的巖土工程勘察技術(shù)、方法、數(shù)據(jù)處理以及注意事項等,旨在為相關(guān)工作提供一些參考作用。
(1)觸變性。軟土地基觸變性特點非常突出,而且軟土地基這種特點是由于外力因素影響,特別是工程施工階段由于振動和擠壓因素共同作用,引發(fā)軟土地基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)整體或者局部變形,發(fā)生破壞,引發(fā)軟土層出現(xiàn)沉降問題或者發(fā)生滑坡災(zāi)害,對軟土層具有的穩(wěn)定性能給徹底打破[1]。
(2)流變性。土質(zhì)結(jié)構(gòu)松散是軟土地基的重要特點,這些軟土地基土壤結(jié)構(gòu)密實度較低,同時土壤當(dāng)中具有較高的含水量,正是由于軟土地基具有的這些特點,土壤水分的不斷變化會導(dǎo)致軟土地基結(jié)構(gòu)性質(zhì)發(fā)生很大改變。在外力因素影響下軟土地基中的水分時而聚集,時而分散,加劇形狀變化的發(fā)生,同時還有一定的剪切力作用,加劇了軟土地基變形問題的出現(xiàn)。
(3)高壓縮性。相較于其他土質(zhì)層,在土質(zhì)結(jié)構(gòu)上軟土地基非常的松散,而且含水量較高,容易受到外力因素影響,改變軟土地基結(jié)構(gòu),使其穩(wěn)定性出現(xiàn)嚴(yán)重下降,倘若防護(hù)措施不當(dāng),極易造成壓縮變形,導(dǎo)致上方建筑物出現(xiàn)沉降或者倒塌,對于建筑的安全性穩(wěn)定性造成很大影響。
(4)強度低。一般而言,建筑物在建設(shè)過程當(dāng)中對于地基有著十分高的要求,特別是對于地基穩(wěn)定性要求更高,只有確保地基承載力,才能為建筑工程奠定堅實的基礎(chǔ)。然而由于軟土地基當(dāng)中水分含量非常的大,無法徹底排凈。沒有有效的措施使軟土地基抗減輕能力得到大幅提升,影響軟土地基強度,導(dǎo)致其承載力和穩(wěn)定性,無法達(dá)到施工建設(shè)要求。如果軟土地基上進(jìn)行建筑施工,后期發(fā)生位移、開裂,甚至倒塌災(zāi)害的機率會明顯增加。
(5)不均勻性。軟土層在結(jié)構(gòu)上十分復(fù)雜,而且沒有明顯的規(guī)律性,這樣一來就會造成軟土層強度發(fā)生不規(guī)律的改變。而建筑工程都具有一定的跨度,這樣就會造成建筑工程在不同軟土性質(zhì)地基上建設(shè),受到不同的剪切力影響,增加地基的不穩(wěn)定性。
軟土地及測繪過程當(dāng)中,工作人員應(yīng)當(dāng)對現(xiàn)場區(qū)域展開全面的調(diào)查與研究,結(jié)合現(xiàn)場實際來合理的選擇測繪技術(shù),對軟土地基展開全面的觀察與分析,對現(xiàn)場地形地貌有一個更加充分的了解,從中獲取全面的參考數(shù)值,為建筑施工提供有效的參考作用。
在對軟土地基進(jìn)行鉆探的過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)充分了解和掌握軟土層的深埋度以及厚度和結(jié)構(gòu)特點等,并充分分析軟土層地下水分布情況,因此需要針對軟土地基開展鉆孔測試工作,提高鉆孔施工質(zhì)量,保證獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。
在應(yīng)用該項技術(shù)對軟土地基進(jìn)行巖土工程勘察過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際對不同的測試方式合理選擇。
(1)靜力觸探技術(shù),主要是將阻力灌入之后,體現(xiàn)出的數(shù)據(jù)變化,來調(diào)整和確定軟土層的水平方向于垂直方向結(jié)構(gòu)上的結(jié)構(gòu)改變,并與轉(zhuǎn)孔數(shù)據(jù)充分結(jié)合,來對軟土層的承載力以及軟土類型進(jìn)行合理判斷,通過靜力觸探測試技術(shù)的應(yīng)用,還可與勘探工作實際充分結(jié)合觸探點以及點和點間距作出準(zhǔn)確勘測。
(2)十字板剪切檢測,這種測試方式在軟土層抗剪切能力方面發(fā)揮著重要的作用,在實際檢測時,應(yīng)當(dāng)對工程施工過程當(dāng)中造成較大影響的位置進(jìn)行選擇,來有效測試這些區(qū)域軟土地基具有的承載能力,在剪切波速測試過程當(dāng)中,也應(yīng)當(dāng)對具有典型位置進(jìn)行選擇,來獲取全面的數(shù)據(jù),保證相關(guān)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。
勘查軟土地基過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)利用綜合性的方法來完成,不僅要開展鉆探取樣,同時還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行原位測試結(jié)合室內(nèi)土工試驗和水土腐蝕性試驗,對軟土地基相關(guān)參數(shù)進(jìn)行獲取。
鉆探工作開展時應(yīng)當(dāng)與現(xiàn)場實際充分結(jié)合,對鉆探點的間距合理確定,保持在30m ~50m、2m ~3m 的最大間距與最小間距,同時充分考慮地質(zhì)條件以及建筑物類型等,對鉆探深度合理確定。為了控制和減少對軟土地基性質(zhì)造成的破壞,減少震動情況發(fā)生,通常利用干鉆法進(jìn)行鉆探,獲取相應(yīng)的土樣[2]。
十字板剪切試驗在對軟土層剪強度進(jìn)行測定過程當(dāng)中發(fā)揮著非常重要的作用,而且這種方法操作起來非常的簡單,具有很好的可靠性,利用這種方法進(jìn)行軟土層剪強度測定過程中,不必對土樣進(jìn)行采取,便能對天然土層不排水抗剪切強度進(jìn)行獲取。所以十字板剪切試驗在沿海軟土地區(qū)應(yīng)用較為普遍,發(fā)揮著越來越重要的作用[3]。
(1)土的含水量試驗。在土樣當(dāng)中選取30g 碎土以及50g 有機土與沙土,并利用稱量盒盛取,將蓋子蓋好,保證質(zhì)量,之后將蓋子打開,放入烘箱中進(jìn)行烘干,烘干細(xì)土?xí)r間為8h,砂土為6h。土樣中有5%有機質(zhì)的,保持在70℃條件下進(jìn)行烘干,將樣品取出,放置在干燥器中,進(jìn)行0.5h ~1h 的冷卻,并將蓋子蓋好,合理稱量,使其達(dá)到0.01g 的精確度。
(2)土的密度試驗。把風(fēng)干的土樣薄薄的攤成一層,在空氣條件下進(jìn)行1d ~2d 放置,自然蒸發(fā)掉土壤中的水分,然后開展試驗工作,倘若土樣發(fā)生結(jié)塊,可以通過棒子進(jìn)行研磨,搗碎結(jié)塊。如果應(yīng)用環(huán)刀法應(yīng)當(dāng)開展兩次平行測定,對平均值進(jìn)行獲取,保持在0.03g/cm3的平行差。
(3)測定土的液性和塑性。對土樣的液塑性進(jìn)行測定,通過肉眼對樣品進(jìn)行觀察,是否有砂粒存在沙粒,如果存在較多的沙粒,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行過篩。
(1)土工試驗數(shù)據(jù)處理。開展土工試驗便能對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取,但試驗過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)充分考慮工程性質(zhì)巖土類型,與工程分析計算相關(guān)要求充分的進(jìn)行結(jié)合,對試驗方法以及處理數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行確定,來更好地保證軟土基本性質(zhì),施工現(xiàn)場復(fù)雜地層因素影響,現(xiàn)場分層不能僅僅依靠土工試驗數(shù)據(jù)。
(2)原位測試的數(shù)據(jù)處理。在開展原位測試過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)于地層情況充分結(jié)合,對相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)合理選擇,這樣才能更好的保證勘察數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性,然后全面分析歸納原位測試數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上生成表格,形成分析結(jié)果。
(3)地下水影響分析。在處理勘察數(shù)據(jù)過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)充分重視水文數(shù)據(jù)的分析,對于地下水的補給方式有一個更加充分的了解,掌握地下水有無周期性改變,地下水有無酸性,是否會對巖土性質(zhì)造成改變,影響軟土地基的性質(zhì),因此對于地下水水文情況展開詳細(xì)分析于研究也是非常重要的。
(4)施工影響分析。施工開展過程當(dāng)中需要打樁,會改變軟土的應(yīng)力狀態(tài)以及其強度和壓縮性。因此處理勘察數(shù)據(jù)過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)對施工影響因素充分的進(jìn)行考慮。
(1)充分考慮工程性質(zhì)以及現(xiàn)場具有的復(fù)雜情況,并在有關(guān)規(guī)范要求下科學(xué)的劃分巖土勘察等級,來對工程等級進(jìn)行確定。
(2)具體施工時應(yīng)當(dāng)對勘察工作量有一個更加充分的了解,要細(xì)化勘察措施,對勘察點的位置,間距以及孔深和數(shù)量等科學(xué)確定,并針對鉆孔參數(shù)制定完善的規(guī)范,對工作量充分明確,保證鉆孔密度與質(zhì)量,提高勘查效率。
(3)對勘探工作量以及相應(yīng)的措施明確之后,要對取樣數(shù)量合理確定,結(jié)合取樣數(shù)量,對坑茶流程以及時間表合理確定,保證勘察效率。
(4)對軟土土力學(xué)性質(zhì)科學(xué)的進(jìn)行評定,對軟土固結(jié)歷史充分查明,了解軟土是屬于欠固結(jié)、正常固結(jié),或是超固結(jié)。
(5)在實際勘察過程當(dāng)中,為了有效減少勘察質(zhì)量和效率,減少人力投入,應(yīng)當(dāng)加強新技術(shù)的應(yīng)用。